慶華焦?fàn)t氣制甲醇培訓(xùn)材料

慶華焦?fàn)t氣制甲醇培訓(xùn)材料

操作技術(shù)問(wèn)答

內(nèi)蒙古慶華環(huán)?；瘜W(xué)品有限責(zé)任公司

2006.11.8

前言

甲醇是碳一化學(xué)的支柱產(chǎn)品，是重要的化工原料。碳一化學(xué)工業(yè)是指分子中含有一個(gè)碳原子的化合物（如

CO、C02、CH4、CH3OH、HCOOH、HCN）及其衍生體系為原料，以有機(jī)合成化學(xué)與催化化學(xué)為手段制造有機(jī)

化工產(chǎn)品的化學(xué)工業(yè)的總稱(chēng)。固體原料煤炭，液體原料石腦油與渣油，氣體原料天然氣、油田氣、焦?fàn)t氣經(jīng)部

分氧化法或者蒸汽轉(zhuǎn)化法制得合成氣，合成氣的要緊成份是CO與H2,CO加氫可制得甲醇，這就構(gòu)成了碳一

化工的基本原料。

由亍甲醇化學(xué)性質(zhì)活潑，能生產(chǎn)有廣泛用途的甲醇系列產(chǎn)品，世界各國(guó)都把甲醇作為碳--化學(xué)工業(yè)的重要

研究領(lǐng)域。甲醇已成為新一代能源與重要的化工原料，生產(chǎn)一系列深加工產(chǎn)品，并成為碳一化工的突破口。今

后，在世界石油資源緊缺的情況下，以煤為原料生產(chǎn)甲醇就有希望成為替代石油的潔凈燃料、化工原料與二次

能源。

編寫(xiě)本書(shū)要緊有如下特點(diǎn)：

1.針對(duì)慶華煤化有限公司焦?fàn)t氣制甲醇工藝，從甲醇合成、甲烷轉(zhuǎn)化、焦?fàn)t氣精脫硫、甲醉精儲(chǔ)的基本原料入

手，著重介紹焦?fàn)t氣制甲醇的生產(chǎn)特點(diǎn)。

2.為便于操作工閱讀，部分章節(jié)以問(wèn)答形式，闡述甲醇生產(chǎn)的特點(diǎn)、原理及基本操作。

3.從焦?fàn)t氣制甲醵原料氣的精制、轉(zhuǎn)化、合成、精儲(chǔ)等工序，分別講述生產(chǎn)原理、工藝流程、要緊設(shè)備選型、

操作方法及安全衛(wèi)生等。

我們編寫(xiě)本書(shū)的出發(fā)點(diǎn)在于：給初涉甲醇生產(chǎn)的操作人員及工程技術(shù)人員給予一定的啟發(fā)及引導(dǎo)，并希望從

中得到有益知識(shí)，且有助于上述人員技術(shù)水平的提高。但由于編者經(jīng)驗(yàn)及時(shí)間有限，毓忽及遺漏之處在所難

免、望讀者給予指正，以勵(lì)共勉。

甲醇項(xiàng)目部

2006-11-11

目錄

第1章甲醇、甲醇工藝進(jìn)展概況.....................................................................8

1.1甲醇.........................................................................................8

1.1.1甲醇的性質(zhì)...............................................................................9

1.2甲醇的用途與市場(chǎng)需求.......................................................................14

1.2.1用途.....................................................................................14

1.2.2市場(chǎng)需求................................................................................16

1.3國(guó)內(nèi)、外生產(chǎn)現(xiàn)狀...........................................................................18

1.3.1國(guó)外生產(chǎn)技術(shù)概況........................................................................18

1.3.2國(guó)內(nèi)生產(chǎn)技術(shù)概況.......................................................................19

1.3.3國(guó)內(nèi)、外甲醇生產(chǎn)技術(shù)的進(jìn)展特點(diǎn).........................................................21

1.4甲醇合成催化劑.............................................................................23

1.4.1甲醇合成催化劑..........................................................................23

1.4.2反應(yīng)機(jī)理................................................................................24

1.5甲醉合成工藝...............................................................................27

1.5.1操作條件................................................................................27

1.5.2工藝流程................................................................................29

1.6甲醇合成反應(yīng)器.............................................................................31

1.6.1低壓甲醇合成反應(yīng)器的技術(shù)要求...........................................................31

1.6.2Lurgi公司管殼型甲醇合成反應(yīng)器..........................................................31

1.6.3ICI公司多段冷激型甲醇合成反應(yīng)器.......................................................32

1.6.4MHI/MGC管殼-冷管復(fù)合型甲醇合成反應(yīng)器................................................32

1.6.5Tops0e徑向流淌甲醇合成反應(yīng)器..........................................................32

1.6.6MRF多段徑向流淌甲醇合成反應(yīng)器........................................................32

1.6.7Linde公司等溫型甲醇合成反應(yīng)器..........................................................33

1.6.8國(guó)外低壓甲醇合成反應(yīng)器進(jìn)展趨勢(shì).........................................................33

第2章甲醇生產(chǎn)基礎(chǔ)知識(shí)........................................................................34

2.1甲醇合成的基礎(chǔ)知識(shí)..........................................................................34

2.1.1合成甲醇的化學(xué)反應(yīng).....................................................................34

2.1.2一氧化碳與氫氣合成甲醉反應(yīng)熱的計(jì)算....................................................34

2.13合成甲醇的平衡常數(shù)....................................................................35

2.1.4溫度對(duì)甲醇合成反應(yīng)的影響...............................................................35

2.1.5壓力對(duì)甲醇合成反應(yīng)的影響...............................................................36

2.1.6空速對(duì)甲醇合成反應(yīng)的影響...............................................................36

2.1.7碳?xì)浔鹊牟倏v對(duì)甲醉合成反應(yīng)的影響......................................................36

2.1.8惰性氣體含量對(duì)甲醇合成反應(yīng)的影響......................................................37

2.1.9二氧化碳含量對(duì)甲醇合成反應(yīng)的影響......................................................37

2.1.10入塔甲醇含量對(duì)甲醇合成反應(yīng)的影響.....................................................38

2.1.11氨進(jìn)入甲醇合成系統(tǒng)的危害.............................................................38

2.1.12石蠟類(lèi)烷燒的生成與危害................................................................38

2.1.13甲醇合成催化劑對(duì)原料氣凈化的要求.....................................................39

2.2甲烷轉(zhuǎn)化基礎(chǔ)知識(shí)...........................................................................39

2.2.1甲烷部分氧化(POM).......................................................................................................................................39

2.2.2甲烷轉(zhuǎn)化的化學(xué)反應(yīng)......................................................................39

2.23甲烷部分氧化制合成氣反應(yīng)的平衡常數(shù)...................................................40

2.2.4甲烷部分氧化制合成氣的反應(yīng)機(jī)理.........................................................40

2.2.5催化劑積炭研究.........................................................................42

2.2.6催化劑..................................................................................43

2.3甲醇精儲(chǔ)的基礎(chǔ)知識(shí).........................................................................43

2.3.1粗甲醇精微的意義.......................................................................43

2.3.2有關(guān)基本概念...........................................................................44

2.3.3精儲(chǔ)的分類(lèi)及應(yīng)用：.....................................................................50

2.34精鐳操作的影響因素....................................................................51

2.3.5.開(kāi)車(chē)前的準(zhǔn)備工作、開(kāi)車(chē)及停車(chē)..........................................................61

2.3.6.產(chǎn)品精甲醇的質(zhì)量操縱...................................................................70

2.4干法脫硫基礎(chǔ)知識(shí)...........................................................................73

2.4.1鐵鉗觸媒及銀鋁觸媒對(duì)有機(jī)硫及烯煌的加氫轉(zhuǎn)化反應(yīng)........................................73

2.4.2氧化缽對(duì)H2s的汲取反應(yīng)................................................................73

2.43氧化鋅對(duì)H2S的汲取反應(yīng)................................................................74

第3章焦?fàn)t氣合成甲醇..........................................................................75

3.1焦?fàn)t氣合成甲醇工藝概述.....................................................................75

3.2工藝技術(shù)方案的比較與選擇..................................................................77

3.2.1焦?fàn)t氣的壓縮............................................................................77

3.2.2加壓脫硫................................................................................77

3.2.3甲烷轉(zhuǎn)化................................................................................78

3.2.4合成氣壓縮.............................................................................79

3.2.5粗甲醇的甲醇合成.......................................................................79

3.2.6甲醇精儲(chǔ)................................................................................80

3.2.7空分....................................................................................81

3.3工藝流程與消耗定額.........................................................................81

3.3.1焦?fàn)t氣壓縮..............................................................................81

3.3.2精脫硫..................................................................................82

3.3.3甲烷轉(zhuǎn)化................................................................................84

3.3.4合成氣壓縮.............................................................................87

3.3.5甲醇合成................................................................................89

3.3.6粗甲爵的精儲(chǔ)...........................................................................92

第4章甲醇生產(chǎn)操作............................................................................97

一、粗甲醇的合成...............................................................................97

4.1正常生產(chǎn)操縱.............................................................................97

4.2甲醇合成原始試車(chē).........................................................................98

4.3甲醇系統(tǒng)正常開(kāi)、停車(chē)、特殊情況調(diào)節(jié)及事故狀態(tài)處理......................................105

4.4甲醇合成聯(lián)醇工藝正常開(kāi)車(chē)、停車(chē)........................................................112

4.5甲醇合成聯(lián)醇工藝的緊急停車(chē).............................................................114

4.1精儲(chǔ)工序的正常操作.......................................................................116

4.1開(kāi)車(chē)準(zhǔn)備..................................................................................125

4.3.1預(yù)精儲(chǔ)塔的停車(chē).........................................................................128

4.4緊急停車(chē)................................................................................130

4.5常見(jiàn)故障處理............................................................................130

4.6泵的開(kāi)、停車(chē)操作........................................................................132

4.7工藝技術(shù)指標(biāo).............................................................................135

附：甲醉中毒機(jī)理及防護(hù)......................................................................137

第5章焦?fàn)t氣制甲醇生產(chǎn)技術(shù)問(wèn)答................................................................138

（一）氣體的壓縮...............................................................................138

1、活塞式壓縮機(jī)的工作原理是什么？...........................................................138

2、活塞式往復(fù)壓縮機(jī)的工作過(guò)程是如何的？....................................................138

3、活塞式壓縮機(jī)的作用？.....................................................................138

4、如何表示壓縮機(jī)的壓縮功？.................................................................139

5、壓縮機(jī)的示功圖是什么樣式的？.............................................................139

6、氣體壓縮過(guò)程分幾類(lèi)？各類(lèi)壓縮功耗情況如何？..............................................139

7、使用多級(jí)壓縮的原因是什么？單級(jí)壓縮有什么缺點(diǎn)？多極壓縮有什么缺點(diǎn)？.....................140

8、在實(shí)際生產(chǎn)中，影響壓縮機(jī)能力的因素有什么？..............................................140

9、離心式壓縮機(jī)的工作原理？.................................................................141

10、焦?fàn)t氣制甲醇合成氣壓縮機(jī)工藝流程？.....................................................141

（二）原料氣的精制............................................................................142

1、脫除原料氣中硫化物的方法有什么？..........................................................142

2、干法脫硫與濕法脫硫各有什么特點(diǎn)？..........................................................143

3、精脫硫劑的裝填要點(diǎn)是什么？...............................................................143

4、如何處理廢精脫硫劑?......................................................................143

5、如何保證精脫硫劑的使用壽命？..............................................................144

6.精脫硫劑有幾個(gè)品種與型號(hào)，性能與機(jī)理如何?如何選用?......................................144

7、如何懂得硫容的概念？活性炭（或者氧化鐵）精脫硫劑與普通活性炭（或者氧化鐵）有什

么區(qū)別？.....................................................................................145

8、為什么銅基催化劑特別重視脫除微量氯?......................................................145

9、脫除微量氯的原理。.......................................................................146

10、脫除微量氯的操作要點(diǎn)是什么？.............................................................147

11、制甲醇?xì)饷撀纫蟮闹笜?biāo)。................................................................147

12、脫微量氯的要緊設(shè)備與結(jié)構(gòu)如何？...........................................................148

12、脫氯劑的要緊型號(hào)與品種。................................................................148

13、脫氯劑的裝卸方法與要點(diǎn)是什么？...........................................................149

（三）、粗甲醇的合成...........................................................................149

1、寫(xiě)出甲爵合成反應(yīng)的反應(yīng)方程式，并說(shuō)明其特點(diǎn)。............................................149

2、甲醇合成催化劑成分有什么？各起什么作用?使該種催化劑中毒的物質(zhì)要緊有什么？................149

3、高氫快速還原法分為哪四個(gè)階段？............................................................149

4、簡(jiǎn)述聯(lián)醇工藝的特點(diǎn)。.....................................................................149

5、入甲醇合成塔的原料氣成分有什么?指標(biāo)是多少？..............................................150

6、銅基催化劑的高氫還原方法有何特點(diǎn)？.......................................................150

7、為什么甲醇合成塔熱點(diǎn)溫度要盡可能維持的低一些?溫度高會(huì)產(chǎn)生下述后果：....................150

8、催化床同水平徑向截面上為什么出現(xiàn)溫度差？對(duì)生產(chǎn)有何影響?操作中如何防止?如已出現(xiàn)同平面溫差，

應(yīng)采取何措施消除？...........................................................................150

9、什么是空間速度?決定空間速度有什么條件?...................................................151

10、寫(xiě)出粗醇工藝指標(biāo)（聯(lián)醇）................................................................151

11、什么叫帶液?帶液有哪幾種情況，有何危害？.................................................151

12、什么叫跨溫?跨溫有什么原因？..............................................................152

13、水冷器溫度高、低對(duì)甲醇合成有何影響?.....................................................152

14、合成塔壓差過(guò)大由何引起？.................................................................152

15、水冷器列管堵塞的原因是什么？.............................................................153

16、合成塔四路進(jìn)氣閥的作用是什么？...........................................................153

17、合成塔正常操作時(shí)，應(yīng)防止與注意些什么？...................................................153

18、合成塔觸媒層溫度急劇下降的原因有什么?如何處理？.........................................153

19、合成塔出口溫度低是什么原因？.............................................................153

20、塔壓差與系統(tǒng)壓差有何區(qū)別？...............................................................154

21、中間貯槽壓力猛漲的原因?處理方法?........................................................154

22、合成塔軸向溫差大是什么原因造成？.......................................................154

23、何謂熱點(diǎn)溫度?為什么要操縱熱點(diǎn)溫度?......................................................154

24、熱點(diǎn)溫度為什么會(huì)下移?...................................................................155

25、電爐爐絲夾板與瓷珠的作用？...............................................................155

26、為什么聯(lián)醇生產(chǎn)選用銅基觸媒？.............................................................155

27、觸媒還原反應(yīng)的特點(diǎn)是什么................................................................155

28、觸媒還原為什么要分層？...................................................................155

29、為什么升溫還原在110℃前應(yīng)盡量多出水?...................................................155

30、觸媒層中的零米溫度是指什么？.............................................................156

31、如何推斷還原后催化劑活性的好壞?還原后轉(zhuǎn)化率低，是否一定是活性不好?....................156

32、水冷器后溫度高有什么危害?如何處理?......................................................156

33、系統(tǒng)置換，為什么使用間斷加壓放空?與連續(xù)置換有什么區(qū)別？................................156

34、升溫還原時(shí)，放水時(shí)呈蘭色是什么原?如何操縱？.............................................156

35、在升溫還原至220℃后，放出的水為什么有粗醇?xì)馕叮?.......................................157

36、如何延長(zhǎng)觸媒的使用壽命？.................................................................157

37、甲醇合成反應(yīng)過(guò)程的步驟有幾步？...........................................................157

38、觸媒升溫還原時(shí)，貫徹“三低”、“三穩(wěn)”、“三不”的原則是什么？.............................157

39、聯(lián)醇生產(chǎn)流程的缺點(diǎn)有那些？...............................................................157

40、聯(lián)醇生產(chǎn)中最突出的問(wèn)題是什么？...........................................................158

41、影響銅基催化劑壽命的因素要緊有什么?.....................................................158

42、銅基催論劑由哪國(guó)研制，啟用何年？........................................................158

43、開(kāi)停塔前后，液位計(jì)注意什么事項(xiàng)？........................................................158

44、如何推斷水洗塔液位的真假？...............................................................158

45、液位計(jì)失靈時(shí)，根據(jù)那些條件操作？........................................................159

46、去中間貯槽的壓力突然上漲，安全伐跳如何處理？............................................159

47、影響分離器的分離因素有什么？.............................................................159

48、如何延長(zhǎng)排放閥的使用壽命？...............................................................159

49、合成塔緊急停塔時(shí)，如何操作？.............................................................159

50、液位計(jì)在大修開(kāi)車(chē)投產(chǎn)前應(yīng)做什么工作?.....................................................160

51、為什么要操縱甲醇中間貯槽液位？...........................................................160

52、為什要操縱中間貯槽弛放氣流量？..........................................................160

53、造成中間貯槽壓力突然猛漲是什么原因?.....................................................160

54、分離器有幾種型式?........................................................................160

55、系統(tǒng)置換前務(wù)必具備的條件是什么？.........................................................160

56、敘述聯(lián)醇觸媒的升溫還原過(guò)程。............................................................161

57、觸媒的升溫還原過(guò)程需注意什么事項(xiàng)?.......................................................162

58、浮筒液位計(jì)如何吹除?.....................................................................162

59、高壓水泵如何投用?........................................................................162

（四）、甲醇精醇部分...........................................................................162

1、精僧的目的（為什么要進(jìn)行精饋）?.............................................................162

2、粗醇中的要緊雜質(zhì)有什么?在精儲(chǔ)過(guò)程中如何脫除？............................................163

3、精甲醇的生產(chǎn)原理.........................................................................163

4、為什么予塔的工作效率往往在主塔中反映出來(lái)?...............................................163

5、予后醇有什么指標(biāo)，各是多少，操縱予后比重有何意義。......................................163

6、為什么要操縱予塔冷凝放空溫度？............................................................164

7、予塔冷凝放空溫度通常操縱在多少?溫度過(guò)低或者過(guò)高有何不利影響？...........................164

8、能否用稀醉水量來(lái)調(diào)節(jié)予塔液位?為什么？.....................................................164

9、什么情況下向予塔加稀醇水，加入量操縱范圍如何？...........................................164

10、如何調(diào)節(jié)予后比重?........................................................................164

11、什么叫回流比?主予塔回流比應(yīng)操縱在多少為好？..............................................164

12＞予塔與主塔的物料平衡，操作中如何來(lái)大致保持？............................................164

13、操作中予塔液位保持較高，主塔液位保持較低，為什么？......................................165

14、予塔進(jìn)料位置如何確定?主塔呢？............................................................165

15、為什么主塔底溫度要操縱在104—115℃之間？...............................................165

16、為什么要采異丁基油，采山過(guò)少有何危害?...................................................165

17、如何確定主塔采出板位置？.................................................................165

18、排放殘液有何要求?........................................................................165

19、予塔中為什么要加堿?.....................................................................166

20、簡(jiǎn)述加堿流程............................................................................166

21、為什么予塔從上進(jìn)料，主塔從下進(jìn)料?.......................................................166

22、雙塔精儲(chǔ)中為什么要操縱6板、26板溫度?指標(biāo)為多少?.......................................166

23、雙塔精儲(chǔ)中主塔頂壓力高說(shuō)明什么？........................................................166

24、霧沫夾帶引起原因?如何如理？..............................................................166

25、什么叫淹塔?如何處理？....................................................................167

26、殘液中CHaOH過(guò)高的原因?處理方法.......................................................167

27、主回流比過(guò)大，過(guò)小說(shuō)明什么?如何改變操作？...............................................167

28、什么叫做水溶性，影響因素，如何處理?.....................................................167

29、什么是氧化值，氧化值的高與低說(shuō)明什么?如何來(lái)調(diào)節(jié)氧化值。................................168

30、主、予塔放空管著火能否采取停車(chē)措施來(lái)處理?為什么？正確處理方法?........................168

31、正常交接班時(shí)，要緊檢查項(xiàng)目有什么?.......................................................168

32、雙塔精館中第26、36、54層溫度上升，未及時(shí)發(fā)現(xiàn)，會(huì)引起什么結(jié)果?應(yīng)如何處理？.............168

33、影響回流比的因素是什么?如何調(diào)節(jié)回流比？.................................................169

34、什么叫“采空”？采空以后如何調(diào)節(jié)?為什么如此調(diào)節(jié)?........................................169

35、為什么粗醇進(jìn)料溫度由35℃提高到50—60℃后，予塔頂部及各點(diǎn)溫度略為下降?...............169

36、精醇工段突然停蒸汽時(shí)，應(yīng)如何處理?.......................................................170

37、突然停儀表空氣時(shí)如何處理？...............................................................170

38、影響塔底溫度的因素有什么？...............................................................170

39、計(jì)量槽中甲醇不合格，大量返回粗醇槽會(huì)發(fā)生什么情況？......................................170

40＞雙塔精微中主、予塔進(jìn)料塔板高度的選擇根據(jù)是什么？........................................170

41、什么叫跨溫?主塔跨溫由什么引起，有何危害？...............................................170

42、如予塔頂及各板溫度偏高，如何處理?.......................................................171

43、精醇崗位操作應(yīng)注意些什么？...............................................................171

44、年產(chǎn)2萬(wàn)噸精甲醇裝置每小時(shí)向造氣排放多少?lài)崗U水（殘液）？................................171

45、精醇系統(tǒng)需要檢修如何處理？...............................................................172

46＞突然停水，該如何處理?...................................................................172

47、突然停電，應(yīng)如何處理?...................................................................172

48、如何保證主塔回流液質(zhì)量？.................................................................172

49、如何保證預(yù)塔回流液質(zhì)量？.................................................................172

50、堿液加入量多少有何危害？.................................................................173

51、在萃取過(guò)程中，如何才能達(dá)到良好萃取效果?................................................173

52、用蒸汽加熱甲醇時(shí)注意什么？...............................................................173

53、蒸汽壓力或者高或者低有何影響?如何處理?.................................................173

54、操作中預(yù)塔底液位偏低，原因是什么，如何處理？...........................................173

55、水封槽放空量過(guò)大噴醇是由于什么?如何處理？...............................................174

56、回流液槽滿(mǎn)，冷凝器發(fā)生水擊可能是由何而引起，如何處理?..................................174

57、回流泵打不起量的原因是什么?如何處理?....................................................174

58、物料貯槽著火該如何處理？.................................................................174

59、予塔入料困難因何引起?如何處理?..........................................................175

60、冬季短期停車(chē)應(yīng)注意些什么？.............................................................175

61、如何推斷煮沸器漏及處理方法..............................................................175

62、影響塔底壓力變化原因是什么？如何調(diào)節(jié)？....................................................175

64、影響甲醇成品質(zhì)量因素是什么？.............................................................176

65、旋渦泵如何起動(dòng)?..........................................................................176

66、如何停旋渦泵？...........................................................................176

67、什么叫沸程？.............................................................................176

68、說(shuō)出殘液泵作用?..........................................................................176

69、予塔油水分離器的作用是什么？.............................................................177

70、板式換熱器在使用中應(yīng)注意些什么？........................................................177

71、停車(chē)時(shí)，換熱器應(yīng)如何處理？...............................................................177

72、板式換熱器要緊故障有什么?如何檢查.......................................................177

73、轉(zhuǎn)子流量計(jì)的要緊用途：..................................................................177

74、轉(zhuǎn)子流量計(jì)在安裝過(guò)程中應(yīng)注意什么?.......................................................177

75、使用轉(zhuǎn)子流量計(jì)時(shí)應(yīng)注意什么？.............................................................178

第6章甲醇生產(chǎn)安全及有關(guān)知識(shí)...................................................................178

1、甲醉生產(chǎn)安全技術(shù)有何特殊性？..............................................................178

2、甲醇生產(chǎn)應(yīng)該有些什么防爆措施？............................................................178

3、簡(jiǎn)述甲醇生產(chǎn)的防火措施...................................................................179

4、甲醇生產(chǎn)中有什么要緊有毒、有害物質(zhì)?......................................................180

5、簡(jiǎn)述甲醇的中毒與急救措施。...............................................................180

6、固定動(dòng)火區(qū)務(wù)必具備什么條件？.............................................................181